JP3116366B2 - ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物 - Google Patents

ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、成形加工時の金型の腐蝕やその成形品を用
いた組立部品の金属部の腐蝕を減じたポリアリーレンサ
ルファイド(以下PASと略す)樹脂組成物に関するもの
である。
「従来の技術」 PAS樹脂は、極めて高度の耐熱性、対薬品性、電気的
性質、耐燃焼性を有し、更に強化充填材等を用いて強化
することにより優れた機械的強度、剛性、寸法安定性を
示すことが知られており、電気・電子部品、自動車部品
さらには機械部品等の各種成形用途に広く用いられてい
る。
しかしながら、PAS樹脂は、高温下及び溶融時におい
て金属腐蝕性ガスを発生するために、成形時に金型や成
形機を腐蝕させたり、成形品を100℃以上、融点未満で
エージング処理する場合において、その成形品を用いた
組立部品の金属部を腐蝕させるもしくはインサート金属
部品が腐蝕する等の問題点が生じている。
例えば、PAS樹脂をリレーベースに使用した場合、リ
レーの金属接点が腐蝕した接点不良が発生したり、また
インサート金属部におけるハンダ接着性が腐蝕により低
下するなどのトラブルが発生している。
このような問題に関し、従来よりアルカリ金属の水酸
化物または炭酸塩を添加する方法(米国特許4017450
号)や周期律表IIA族金属の水酸化物、酸化物、芳香族
カルボン酸塩を添加する方法(特開昭62−109850号)等
が知られている。
しかしながら、いずれの場合も十分な効果が得られ
ず、特にPAS樹脂を100℃以上融点未満でエージングした
場合の例えば銀腐蝕防止においては、全く効果がないと
言ってよい。
更にいずれも添加物自体が、水溶性である、もしくは
水溶性でなくとも吸湿性を有するが故に、上記のような
化合物の添加により耐水性が低下し、さらにガラス繊維
等で強化したような絶縁材料用として用いられる場合多
湿下での絶縁特性を大幅に低下させる原因となっている
のが現状である。
「発明が解決しようとする課題」 本発明の目的は、PAS樹脂の優れた特性を生かした上
で、耐水性及び絶縁材料として用いられる場合の多湿下
での絶縁特性を低下せる事なく、特に成形加工時の金属
腐蝕やその成形品を用いた組立部品の金属部の腐蝕、さ
らにはインサート金属部品の腐蝕の大幅に減じられたPA
S樹脂組成物を提供することにある。
「課題を解決するための手段」 本発明は、PAS樹脂に対して周期律表第IIB族のリン酸
塩を添加することを特徴とするPAS樹脂組成物を提供す
るものである。
本発明の組成物の最大の特徴は、成形用金型及びその
成形品を用いた組立部品の金属部に対する腐蝕性が著し
く低減され、さらには特に良好なる耐水性及び絶縁材料
として用いられる場合にも多湿下において優れた絶縁特
性を有することにある。前述のように、周期律表IA族の
水酸化物、炭酸塩は水に易溶性のものが多く、又周期律
表IIA族の水酸化物、酸化物等も吸湿性のものが多い。
これに対し、本発明において添加せるIIB族のリン酸
塩は、水に対して難溶性であり、PAS樹脂よりの金属腐
蝕性ガスの捕獲能力も極めて高い。加えて、従来の方法
では融点未満でPAS樹脂組成物及びその成形品を加熱エ
ージングした場合金属(特に銀)腐蝕性に対し全く効果
が見られなかったのに対し、本発明において添加せるII
B族のリン酸塩は、溶融時の金型等の腐蝕防止に加え、
融点未満加熱エージング時の金属(特に銀)腐蝕防止に
対し卓越した効果を有する。
それ故に、本発明の組成物は、PAS樹脂より発生する
金属腐蝕性ガスを大幅に低減し、且つ著しく改良された
耐水性を有し、さらには絶縁材料用として用いられる場
合には長期にわたる多湿下での体積固有抵抗保持能に代
表されるような絶縁特性にきわめて優れると考えられ
る。
本発明に使用するPAS樹脂は で示される構造単位を90モル%以上含むものが好まし
く、その量が90モル%未満ではすぐれた特性の組成物は
得難い。特に、ポリフェニレンサルファイド(PPS)が
好ましく使用される。このポリマーの重合方法として
は、p−ジクロルベンゼンを硫黄と炭酸ソーダの存在化
で重合させる方法、極性溶媒中で硫化ナトリウムあるい
は水硫化ナトリウムと水酸化ナトリウム存在下で重合さ
せる方法、p−クロルチオフェノールの自己縮合などが
あげられるがN−メチルピロリドン、ジメチルアセトア
ミドなどのアミド系溶媒やスルホラン等のスルホン系溶
媒中で硫化ナトリウムとp−ジクロルベンゼンを反応さ
せる方法が適当である。この際に重合度を調節するため
にカルボン酸やスルホン酸のアルカリ金属塩を添加した
り、水酸化アルカリを添加することは好ましい方法であ
る。共重合成分として50モル%未満であればメタ結合 (ここでRはアルキル基、ニトロ基、フェニル基、カル
ボキシル基、カルボン酸の金属塩基、アルコシ基または
アミノ基を表すものとする。)を含有することができ、
好ましくは40モル%以下である。また、三官能結合 などの結合を好ましくは5モル%以下、さらに好ましく
は3モル%以下含むことが出来る。
かかるPAS樹脂は一般的な製造法、例えば(1)ハロ
ゲン置換芳香族化合物と硫化アルカリとの反応(米国特
許第2513188号明細書、特公昭4427671号よおび特公昭45
−3368号参照)(2)チオフェノール類のアルカリ触媒
又は銅塩等の共存下における縮合反応(米国特許第3274
165号、英国特許第1160660号参照)(3)芳香族化合物
を塩化硫黄とのルイス酸触媒共存下に於ける縮合反応
(特公昭46−27255号、ベルギー特許第29437号参照)等
により合成されるものであり、目的に応じ任意に選択し
得る。
本発明において添加せる周期律表IIB族のリン酸塩
は、通常試薬として市販されているものを使用すること
が可能であり、リン酸亜鉛、リン酸カドミウム、リン酸
水銀、特に好ましくはリン酸亜鉛を挙げることができ
る。
さらに本発明における周期律表IIB族のリン酸塩の添
加量は、PAS樹脂100重量部に対し0.01〜10重量部が好ま
しく、かかる添加量がその範囲であれば金属腐食性ガス
低減効果が大きく、又組成物の溶融流動性も良好で、高
い強度を有する。
本発明の組成物には、機械的特性の向上を図る上で各
種の強化材、充填剤を添加することが出来る。
本発明で用いることが出来る強化材、充填材として
は、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸カリウム、炭化珪素、アラミド繊維、セラミック繊
維、金属繊維、窒化珪素、硫酸バリウム、硫酸カルシウ
ム、カオリン、クレー、ベントナイト、セリサイト、ゼ
オライト、マイカ、雲母、タルク、ウオラストナイト、
PMF,フェライト、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、ド
ロマイト、三酸化アンチモン、酸化チタン、酸化鉄、ミ
ルドガラス、ガラスビーズ、ガラスバルーン等がある。
さらには、本発明の組成物には、黒鉛、二硫化モリブ
デン、ポリテトラフルオロエチレン等の潤滑剤及びその
安定化剤を含むことが出来る。
又、本発明の組成物は、本発明の目的を損なわない範
囲で、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、結
晶核剤、着色剤、シランカップリング剤、離型剤、を添
加することに依って制約を受けない。
さらに本発明の組成物には、本発明の目的を損なわな
い範囲で熱硬化性樹脂、及び他の熱可塑性樹脂、例えば
エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド、ポリフェ
ニレンエーテル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ
サルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレー
ト、ポリアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
エチレンテレフタレート、液晶ポリマー、ポリアミドイ
ミド、ポリエーテルイミド、などを1種類以上少量ブレ
ンドする事が出来る。
本発明の組成物は、種々の公知の方法で調製すること
が出来る。例えば、PAS樹脂と本発明において添加せる
周期律表IIB族のリン酸塩をあらかじめヘンシェルミキ
サーまたはタンブラー等で混合の後、1軸または2軸押
出混練機などに供給して260〜360℃で溶融混練し、造粒
する事により得ることが出来る。又、混合に際し必要に
応じて他の強化材、充填剤や各種添加剤を添加してもよ
い。
本発明の組成物は、電気・電子部品、機械部品、自動
車部品などの各種用途に適用されるものであるが、特に
絶縁材料用として用いられる場合には、スイッチ部品、
リレー部品、コネクタ等の工業材料として有用である。
「実施例」 以下に実施例を挙げて本発明を更に説明する。尚、本
実施例中に示す各特性の試験値は、下記の方法・規格に
よるものである。
<金属腐食性> …(融点未満加熱エージング時の銀腐食性) 第1図に示す如く、120℃/3時間乾燥済みの造粒後ペ
レット(1)各50gをガラス製耐圧びん(2)に入れ、
その中に銀メッキ板(3)(メッキ厚み:7μm,厚さ:20
g)を完全に埋没させて、金属製固定用治具(4)にて
密閉状態とし、180℃下50時間加熱する。加熱処理後、
銀メッキ板(3)の腐食状態を観察する。
<耐湿絶縁特性> …(絶縁材料用として用いられた場合の耐水性) 造粒したペレットより1.6mm厚のASTMD−257用円板を
成形し、該試片をを120℃、2kgf/cm2の条件下で30時間
プレッシャークッカー処理した後(PCT後)、体積固有
抵抗値を測定して初期値と比較した。
(体積固有抵抗値測定は、ASTM D−257準拠) 参考例1(PPS樹脂の合成) 50スケールのオートクレーブにN−メチルピロリド
ンをモル比で70、硫化ナトリウム9水塩を0.99,安息香
酸ナトリウムを0.60,水酸化ナトリウムを0.15のモル比
で仕込み(50モルスケール)、窒素気流中で210℃昇温
し脱水率110%まで脱水を行った。
系を160℃まで冷却後、P−ジクロルベンゼンをモル
比10で仕込み封をした後、窒素で内圧を25kg/cm2まで加
圧した。重合による発熱を考慮しながら、温度コントロ
ールを行って、270℃まで昇温し5時間攪拌下に重合を
行った。内圧は、17kg/cm2に上昇していた。
次に系を冷却後放圧し、内容物を大量の水中へ注ぎ、
フレーク状のポリマーを回収した。ポリマーは熱水とア
セトンによる洗浄を繰り返して、最終的に70%の収率で
白色フレーク状であった。このPPS樹脂パウダーをリボ
ンブレンダーに投入し、270℃で空気を吹き込みながら
攪拌し、パウダー状態でPPSを一部架橋せしめて最終的
に固有粘度が0.3になるまで加熱処理した。
実施例1〜6及び比較例1〜5 参考例1で合成したPPS樹脂を用い、第1表に示す原
料を表中の割合で均一に混合した後、35mmφの二軸押出
機にて320℃で溶融混練しペレットを得た。
このペレットを用いて、金属腐食性を評価した。ま
た、このペレットをインラインスクリュー式の射出成形
機を用い、シリンダー温度320℃金型温度150℃、射出圧
力1000kgf/cm2、射出スピード中速にて耐湿絶縁特性評
価用試験片を成形し、該特性を評価した。この結果を第
1表に示す。
「発明の効果」 本発明の組成物は、PAS樹脂より発生する金属腐食性
ガスを大幅に低減することにより成形用金型及びその成
形品を用いた組立部品の金属部さらにはインサート金属
部品等の腐食を大幅に減じるものであり、加えて良好な
耐水性と絶縁材料用として用いられる場合には優れた耐
湿絶縁特性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例及び比較例の各ペレット状の
組成物についての融点未満加熱エージングの銀腐食性を
試験する状態の断面図を示す。 (1)……ペレット状の樹脂組成物 (2)……ガラス製耐圧びん (3)……銀メッキ板 (4)……密封固定用治具

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアリーレンサルファイド樹脂に周期律
    表IIB族のリン酸塩を添加することを特徴とするポリア
    リーレンサルファイド樹脂組成物。
  2. 【請求項2】ポリアリーレンサルファイド樹脂100重量
    部にリン酸塩を0.01〜10重量部添加することを特徴とす
    る請求項1記載の樹脂組成物。
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DE60015910T2 (de) * 1999-12-28 2005-12-22 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Teil eines Objektivlinsenantriebsgerätys hergestellt aus einer Polyarylensulfid-Harzzusammensetzung
CN106883608B (zh) * 2017-02-21 2019-03-26 华南理工大学 一种防泄漏低涡流损耗的磁力联轴器隔离套及其制备方法

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